Se hizo famoso gracias a la intuición de Herbert von Karajan, que lo dio a conocer al gran público en 1950, en La Scala, como protagonista de Don Giovanni.
Petri actuó en Roma, Florencia, Venecia, Parma, Bérgamo, Verona y Nápoles.
En 1951, celebrando en cincuentenario de la muerte de Verdi, cantó en la radio italiana (RAI) I Lombardi alla prima crociata, I masnadieri, y Simón Boccanegra.
Petri hizo relativamente pocas actuaciones fuera de Europa, aunque fue cantante invitado en varias ocasiones en Dallas en 1965.
Su repertorio se centró principalmente en Mozart (Don Giovanni, Las bodas de Fígaro), Rossini (La italiana en Argel, La Cenicienta, Semiramide, Mosè in Egitto), interpretando también algunas obras de Giuseppe Verdi.
Petri puede ser escuchado en grabaciones discográficas como la de La italiana en Argel, en la que cantaba junto a Giulietta Simionato y Cesare Valletti, bajo la dirección de Carlo Maria Giulini, así como en discos de I Lombardi y Simón Boccanegra.
Mario Petri falleció en Città della Pieve, Italia, en 1985, a causa de un accidente cerebrovascular.
Había estado casado con una bailarina clásica, con la cual tuvo una hija, la escritora y traductora Romana Petri.
Pagano/I Lombardi alla prima crociata Macbeth/Macbeth (Verdi) Massimiliano/I masnadieri Jacopo Fiesco/Simon Boccanegra Renato/Un ballo in maschera Rodrigo, Marchese di Posa/Don Carlos Ramfis/Aida